È possibile invertire i ruoli degli avvolgimenti primario e secondario?


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C'è una ragione pratica per cui i ruoli del primario e del secondario di un semplice trasformatore monofase non possono essere scambiati?

Supponi di avere un trasformatore (dai vecchi tempi del tubo a vuoto) che ha valutato per 120 V CA 1 A primario e 12,6 V CA 10 A secondario (quindi per questo trasformatore ci sono circa 0,120 kVA).

C'è qualche motivo per cui non si può prendere quel trasformatore e pilotare il secondario con 12,6 V CA e fino a 10 A e ottenere dalla potenza primaria a 120 V CA fino a 1 A?

Non riesco a immaginare una ragione per cui, finché le specifiche sugli avvolgimenti vengono mantenute, non è possibile scambiare i ruoli degli avvolgimenti primario e secondario di un semplice trasformatore di potenza. Ma sarei felice di imparare diversamente.


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I trasformatori di molti UPS fanno esattamente questo
PlasmaHH,

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Sapere che il trasformatore verrà utilizzato in modo reversibile, come in un UPS, influirà leggermente sul suo design, quindi non sarà necessario ridimensionarlo.
Brian Drummond,

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Ho fatto esattamente questo quando ho costruito un preamplificatore valvolare: un trasformatore per portare 240 V CA a 12 V CA (per alimentare i riscaldatori del tubo), quindi un altro trasformatore per riportare 12 V CA a 240 V CA (quindi rettificato e filtrato) per fornire l'alto tensione per piastre tubolari con isolamento dalla rete . Come è stato menzionato da alcune delle risposte, dopo la conversione del backup non sono riuscito a ottenere 240 V CA, a causa delle perdite del trasformatore.
Andrew Guy,

Ho fatto qualcosa di simile a @AndrewGuy per testare piccoli alimentatori su ~ 120 V (qui usiamo 230 V) e per l'isolamento.
Chris H,

Risposte:


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Una risposta semplice non è sempre giusta. Il primo problema che hai sono le tue valutazioni quotate. 120 V @ 1 A - 120 VA. Se il carico è completamente resistivo, cioè non c'è carico reattivo, il massimo che si può ottenere dal secondario sarà di circa 12,6 V @ 9 A, se l'efficienza è del 95% - non 10 A. La risposta di Brian Drummond è corretta . Ho progettato trasformatori e sono stato direttore di produzione in un impianto di produzione di trasformatori. So di cosa stiamo parlando io e lui - ed è corretto. Ci saranno sempre perdite che il primario è progettato per gestire. Quindi, se si alimenta in senso inverso il trasformatore, il secondario precedentemente dedicato dovrà coprire le perdite di magnetizzazione, rame e vortice. Quindi, otterrai meno energia dall'avvolgimento da 120 Vac. Tuttavia, c'è un altro punto: l'avvolgimento primario avrà generalmente un isolamento superiore dal nucleo del trasformatore rispetto al secondario. Quindi, devi considerare attentamente la fonte del potere che dai al secondario precedente.


tutti hanno detto che questo trasformatore non funzionerà altrettanto efficacemente al contrario. che ottengo. dovrei aspettarmi circa il 10% in meno di energia (massima) da consegnare al carico quando si scambiano i ruoli degli avvolgimenti primario e secondario.
grazie, Brian, per aver condiviso la tua esperienza (come produttore). Ho potuto cambiare la mia risposta selezionata, ma sono riluttanti a.
robert bristow-johnson,

così ho fatto cambiare la risposta selezionata.
robert bristow-johnson,

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Puoi fare esattamente questo.

Rispettare la massima tensione su ciascun avvolgimento. I trasformatori non possono essere troppo volvolti e si comportano comunque da soli.

A causa delle varie piccole non idealità, la resistenza dell'avvolgimento e l'induttanza di dispersione sono le principali, noterete che il rapporto di tensione in un modo quando sotto carico è leggermente inferiore al reciproco del rapporto nell'altro modo.


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Sì, funzionerà - con un avvertimento.

Un trasformatore progettato con cura terrà conto delle perdite interne, per minimizzarle riducendo al contempo i costi. Quindi il primario può essere avvolto con un filo leggermente più spesso per una resistenza inferiore rispetto a un trasformatore "ideale", oppure il secondario con un filo leggermente più sottile perché deve solo gestire la potenza di uscita, meno le perdite.

Guidando un trasformatore all'indietro, questi cambiamenti funzionano contro di te, quindi lo declasserei al 90% - o forse all'80% - della sua potenza nominale per essere al sicuro - cioè 120 V a 0,8 o 0,9 A anziché 1 A - e come dice Neil, potresti anche osservare una leggera discrepanza nei rapporti di tensione.


Grazie. ho dovuto scegliere una di queste risposte come "risposta accettata". ho scelto Neil solo perché ha risposto prima e ha meno punti di reputazione di te, Brian. spiacente.
robert bristow-johnson,
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